某轮伙食冷库温度异常分析

李章德

摘 要：本文从某轮一起伙食冷库温度异常着手，对该故障进行了细致分析，提出了类似故障的处理措施和船舶伙食冷库的管理建议。对轮机人员在伙食冷库系统的管理中有一定的借鉴意义。

关键词：伙食冷库 冰塞 脏堵

对于远洋船舶而言，在复杂多变的海洋环境中，保证伙食冷库的正常运行是轮机管理人员的一项技能。如果伙食冷库发生故障而不能及时排除，冷库中的肉类、蔬菜就会变质，影响船员最基本的生活，对船舶的安全航行构成威胁。因此根据船舶伙食冷库的故障现象，正确分析和排除故障是轮机管理人员的一个重要研究课题。

1.库温异常故障现象

某轮自洪都拉斯购置回国途中，虽然也出现过两次伙食冰库温度异常波动，但对伙食的贮存未造成实质性影响。回国后，在某船厂修理期间，因考虑到该轮为全球航线，大管轮认为冰库压缩机只有一台能运行，有必要将另一台长期闲置不用的压缩机检查、修复以作备用。公司机务部认为合理，便安排船厂进行了修理。修船期间，该轮部分液压绞缆机管系进行了更换，对冰库隔热层造成了一定程度的破坏。出厂试验时，发现伙食制冷系统出现异常现象，主要表现为：吸入、排出压力较正常低；制冷压缩机吸入阀处无冰凉感觉；制冷系统效果不佳，在肉库、蔬菜库库温尚未达不到要求设定值时，制冷压缩机便经常自动停车。

2.故障原因分析

（1）制冷压缩机吸入压力过低的可能原因：充入的冷剂量过少；蒸发器换热能力下降；液态冷剂在系统中循环流量受到限制，如热力膨胀阀发生“冰塞”，系统某些狭窄处发生脏堵，热力膨胀阀开度过小或过热度设置过高等。

（2）制冷压缩机排出压力低的可能原因：冷凝器的冷却水温过低或水量过大；活塞与气缸之间的间隙过大；系统冷剂量不足等。

（3）制冷系统效果不佳的可能原因：热力膨胀阀开度不足，如热力膨胀阀感温包安装错误或安装位置不当，热力膨胀阀本身存在故障或调节不当，热力膨胀阀阻塞；排出阀和吸入阀故障；干燥器堵塞；管路中截止阀关闭或开度不足；系统充入冷剂过少；通过蒸发器的空气流量不足；蒸发器结冰或霜层较厚；风机皮带打滑导致风机速度下降；制冷压缩机排出压力过高；制冷压缩机吸入压力过低；温度继电器设置不当等。

结合该轮修船之前制冷系统工作较为正常的情况，通过认真分析，认为尽管系统本身有可能存在某些潜在的异常因素，但本次修船给制冷系统带来的负面影响应是造成上述故障现象的“元凶”。经仔细检查发现，系统冷剂数量、冷凝器冷却水的调整均合适。冷库隔热层的破坏对系统的热负荷有所增加，但压缩机吸、排压不应偏低，也不应是库温降不下来的主要原因；而修船期间，刚将一台闲置的压缩机进行了检修、补充了大量冷剂会不会有“成事不足，败事有余”之嫌？综合各种症状结合上述分析，系统冰塞或脏堵的可能性比较大。“冰塞”通常是因为系统冷剂含水过多，或检修设备、补充冷剂、添加冷冻机油等操作方法不当，使水分随空气进入了系统。当冷剂经过热力膨胀阀产生节流降压时，因相应的蒸发温度突然降到零度以下，水分便在热力膨胀阀出口或其它低压通道的狭窄处形成“冰塞”。“脏堵”则是因为杂质或油性微粒等异物阻塞于系统中的通道狭窄处，当液态冷剂流过这些狭窄处时，会产生较大的节流作用，致使冷剂压力巨降，相应的冷剂蒸发温度随之大为降低，也可能会在这些狭窄处的下游结霜。当“冰塞”或“脏堵”未将狭窄处通道完全封堵时，进入蒸发器的冷剂流量减少，蒸发器后部冷剂过热度增加，使霜层融化，压缩机吸入压力下降。停车后冰塞处的冰一部分融化，少量冷剂流入蒸发器，压缩机吸入压力回升，再次启动，使冰塞现象继续加重，不久就又会停车。“脏堵”与“冰塞”的症状非常相似，主要区别在于：脏堵的症状相对比较稳定，随着时间的推移，故障现象变化不明显。停车后，不能用热敷法消除。

3.故障应对措施

（1）针对“脏堵”，彻底检查、清洗冷剂系统中的每个狭窄处，包括滤器。该轮伙食冰库系统共有四道滤器，分别位于各冷库的电磁阀前、热力膨胀阀前、回汽总管以及压缩机吸入口处。尤其是回汽总管上被隔热层所覆盖的滤器，它是平时保养工作中最容易被忽略的元件。通常，为了避免制冷系统渗漏、减少空气或水分进入系统的机会，在制冷系统工作未出现异常症状时，管理人员很少会定期主动地打开隔热层拆检这一滤器。所有清洁工作完成后，对系统再次进行驱气，并根据贮液瓶液位情况，适当补充部分新购的制冷剂。另外，该轮冷库设计较为特殊，在肉库中的蒸发器前，冷剂进入总管被分成许多较小的支管（狭窄处），在运行时用木榔头轻轻敲击，让杂质能跟随冷剂回流到压缩机吸口滤器，以便清除。

（2）针对“冰塞”，拆除相关管系的隔热层，彻底检查从热力膨胀阀到压缩机吸入阀之间的低压管系及其元件是否有冰塞现象，对冷库进行逐个排查。具体操作是：首先停用一个冷库，关闭热力膨胀阀前的截止阀，用热敷的方法，使低压管路表面结霜融化，然后突然开启热力膨胀阀前的截止阀，如系统某个部位上游不结霜，而下游结霜，则说明该部位可能是“冰塞”之所在。“冰塞”部位确定后，反复热敷化冰，不断更换干燥剂。

通过采取上述措施后，启动制冷压缩机试运行，压缩机吸入压力、排出压力均正常，各库温度逐渐恢复正常。

至此，可以确认造成该轮伙食冷库温度异常的故障实质是冰塞和脏堵交织在一起所致。肉库、鱼库等低温库从蒸发器到回汽总管，存在着不同程度的多处“冰塞”部位，反复多次用热敷法融化。修船期间大量补充冷剂，才出现了“冰塞”现象，说明船厂添加的冷剂中水分、杂质较多。系统狭窄处的脏堵：一方面，对系统长期闲置不用的压缩机检修时，工人未进行彻底清洁，便急于试车，将大量尘封多年的杂质带入了系统，再加之劣质冷剂的添加也给系统带入了部分杂质。另一方面，系统正常运行期间，冷冻机油带入系统的微小颗粒；反复使用的干燥剂，带入系统的细小粉末等等。这些杂质便积存在各道滤网上和肉库中的蒸发器前支管中，严重阻碍了冷剂的正常通过，“冰塞”便有机可乘，导致压缩机吸入压力更为降低，制冷量下降，在冷库库温达不到设定值时，低压继电器先行动作而实现自动停车。

4.对船舶伙食冷库的管理建议

根据上述故障的分析与排除，可以看出在今后的冷库管理过程中应特别注意：

（1）严把冷剂质量的供应关，谨防含水量过高的劣质冷剂供船；及时更换失效的干燥剂，拆修和日常操作时，要防止湿气和水分进入系统，并在补充冷剂和拆修后用干燥器吸收可能进入系统的水分。

（2）修船时，要做好相应制冷设备的检修或监修工作，包括系统的清洁、吹洗和驱气。

（3）注意热力膨胀阀的工作情况是否正常。热力膨胀阀的开度调整合适的特征是：阀的出口处或阀体上均匀结霜，一直结到膨胀的冷剂进口管螺母上，蒸发器出口管外刚结霜，手摸有粘手感觉。对于船舶空调而言，蒸发器出口后的管路不应有粘手或结霜的现象，但可以结露。若热力膨胀阀的进口处结霜，很可能是热力膨胀阀内部的滤网被堵塞所致。

（4）按说明书的要求，定期对系统各元件进行检查、检修，确保系统工作正常。对于系统中平时被隔热材料包裹的元件，更要多加注意。

（5）平时要对系统充分熟悉，尤其是有别于其它船舶制冷系统的设计。

（6）经常观测记录运行参数。

参考文献：

费千.船舶辅机[M].大连：大连海事大学出版社， 2008.endprint